本論文利用啾頻控制配合時間解析反射式泵-探量測技術，來對低溫成長的砷化鎵用不同啾頻量下的脈衝來進行量測，藉由瞭解在不同啾頻量的脈衝對低溫成長的砷化鎵載子躍遷的機制、其鬆弛時間和 生命週期所產生影響，解釋以低溫成長的砷化鎵(LT-GaAs)為材料的半導體天線在適量正啾頻的脈衝下會產生最強兆赫輻射之可能機制。在啾頻控制泵探技術之開發中，我們建構了一套時間析度為100fs、啾頻調變範圍為 –350 fs2到 +650 fs2之啾頻控制泵-探系統。在激發光子密度12.6×1019 photons/ cm3下，我們觀察發現正啾頻的激發光因為會有類似能帶填充效應的影響，具有較短的載子生命週期461 fs，而負啾頻的激發光因為有Pump-Dump效應的影響，具有比較長的載子生命週期497 fs，與利用Drude-Lorentz模型所推測

In this thesis, a home made chirp-controlled pump-probe measurement system has been developed and is used to explain possible mechanism of THz radiation enhancement under positive chirped incident pulse. The chirp-controlled pump-probe measurement system with temporal resolution of around 100 femtosecond and chirp parameter tuning from –350 fs2 to +650 fs2 is demonstrated. Meanwhile, using chirp-controlled pump-probe measurement system, ultrafast dynamics of photogenerated carrier in low-temperature growth GaAs in different chirp by is characterized. The relaxation time of low-temperature growth GaAs in positive chirp pump pulse is 461fs and shorter than one, which is 497fs, in negative chirp pump pulse. The result is explained by the Pump-Dump process in negative chirp pump pulse and similar band-filling effect in positive chirp pump pulse.

中文摘要 ................................................ I
英文摘要 ................................................II
誌謝 ...................................................III
目錄 ....................................................IV
圖表目錄 ...............................................VII
第一章 緒論.............................................1
第二章 半導體天線兆赫輻射原理極增強兆赫輻射實驗之簡介...5
2.1 節 : 半導體天線兆赫輻射的原理.........................5
2.2 節 : 增強兆赫輻射的實驗介紹...........................9
第三章 低溫成長砷化鎵材料簡介與理論模型................12
3.1 節 : 低溫成長的砷化鎵簡介............................12
3.2 節 : 光激載子導致吸收係數及折射係數變化之效應........15
第四章 啾頻控制泵-探量測系統實驗原理及架構與實驗步驟..21
4.1 節 : 時間解析反射是泵探量測原理簡介..................21
4.2 節 : 時間解析反射式泵-探量測系統架構.................24
4.3 節 : 利用稜鏡對的啾頻控制原理簡介....................29
4.4 節 : 強度式自相關儀簡介..............................37
4.5 節 : 稜鏡對啾頻控制系統架構..........................41
4.6 節 : 實驗步驟 .......................................49
第五章 結果與討論.....................................51
5.1 節 : 樣品量測所控制的變數............................51
5.2 節 : 一般砷化鎵在不同啾頻量的激發光和不同的激發光子密度下反射率隨時間改變的量測結果與比較.......................52
5.3 節 : 低溫成長砷化鎵不同啾頻量的激發光和不同的激發光子密度下反射率隨時間改變的量測結果與比較.....................68
5.4 節 : 結果與討論......................................90
第六章 結論與未來展望.................................91
參考文獻.................................................93

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